電動溫度變送器

電動溫度(溫差)變送器是DDZ-Ⅱ型電動單元組合儀表變送單元的一個主要品種，它與各種直流毫伏信號或電阻值變化的感測器配接，可連續地將被測的信號轉換成統一的0～10mA直流電流輸出，作為顯示、記錄、調節儀表和工業控制機等的標準輸入信號，組成對溫度(溫差)等參數的自動檢測或控制系統。

基本介紹

• 中文名：電動溫度變送器
• 外文名：Lithium chloride resistance humidity transmitter
• 別名：電動溫差變送器
• 原理：電平衡原理
• 性質：科學

溫度變送器的基本結構及原理

電動溫度(溫差)變送器是根據電平衡原理構成的，主要包括輸入迴路、自激振盪調製放大器、檢波功率放大器和負反饋同路等部分，其結構組成如圖1《電動溫度(溫差)變送器的結構組成方框圖》所示。

圖1 電動溫度(溫差)變送器的結構組成方框圖

作為感溫感測器的熱電偶或熱電阻將被測溫度轉換成直流電勢E_T或電阻R_T信號後，送至輸入迴路並轉換成量程範圍統一的直流電壓信號U_i，該信號在放大器的輸入端與反饋電壓信號U_f進行比較，其差值電壓信號經自激振盪調製放大器放大，再經檢波功率放大器變換成統一的0～10mA直流電流信號I₀輸出。同時，輸出電流中的交流基波分量經負及饋迴路轉換成與輸出電流I₀成正比的反饋電壓U_f，並將其送至自激振盪調製放大器的輸入端與U_i進行電平衡補償，構成負反饋的閉環系統。由於自激振盪調製放大器的放大倍數很大，只要其輸入電壓信號有很小的變化，就足以使輸出電流I₀的變化範圍達到0～10mA。當變送器處於穩定狀態時，其輸出量的變化就反應了輸入參數值的變化，從而實現了非電量測量信號的直流電流轉換。輸出電流I₀與輸入電壓信號U_i之間的關係，取決於負反饋迴路，只要負反饋迴路的輸出量與輸入量之間呈線性關係，就能保證整個變送器具有線性特性，從而減小了放大器中電晶體本身非線性因素的影響。

溫度變送器的輸入電路

電動溫度變送器的輸入電路是一個通用的測量線路．通過不同的外部接線方式，可與熱電偶、熱電阻或直流毫伏變換器等配合使用，將被測參數信號轉換成量程範圍統一的直流電壓信號U_f送至自激振盪調製放大器的輸入端。由於輸入迴路是一個直流不平衡電橋，利用橋路控制輸出一定變化範圍的不平衡電壓，可實現熱電偶冷端溫度的自動補償、整機調零、被測參數的零點遷移和發出判斷整機工作是否正常的固定檢查信號等功能。

自激調製式直流放大器和負反饋迴路

自激調製直流放大器的任務是把輸入比較後的差值△u進行放大，最後使變送器有0～10mA的直流電流輸出。因為放大器的輸入信號△u的電平較低，而且是一個變化十分緩慢的直流信號，為了克服“零點漂移”，在溫度變送器中不採用直接耦合的直流放大器，而是採用“調製式直流放大器”。

自激調製式直流放大器的方框圖如前面圖1所示。微弱的直流輸入信號△u通過調製器變為頻率一定的交流信號，經過交流放大器進行電壓放大，再由檢波功率放大器轉換為0～10mA直流電流輸出，其中正反饋電路的作用是使調製器和交流放大器構成一個頻率一定的振盪器。由於這种放大器是靠它本身來向調製器提供開關信號的，所以稱為自激調製式直流放大器。

負反饋迴路的作用是保證變送器的輸出與輸入之間具有良好的線性關係．輸出電流僅由輸入信號和反饋迴路的特性所決定，而與放大器的特性無關。在該變送器中，由於負反饋迴路由性能十分穩定的電阻所組成，所以反饋係數F也很穩定，因而輸出電流I₀與輸入直流電壓信號U_f之間具有良好的線性關係。另外改變負反饋迴路的反饋係數，就可以改變溫度變送器的輸出電流I₀所對應的被測溫度範圍，即調整變送器的量程。